據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)IEA調(diào)查表示：全球45%的電能是電機(jī)所消耗的,。在中國(guó)，這個(gè)比例更是高達(dá)54%,。這一數(shù)據(jù)表明了電機(jī)的使用是多么廣泛,，同時(shí)也說(shuō)明了開發(fā)和使高效電機(jī)的重要性,！
在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈、瞬息萬(wàn)變的環(huán)境中,，僅僅只是提高電機(jī)的高效性已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)潮流,，所有電機(jī)控制應(yīng)用都要求人們不斷尋找新的方式來(lái)提高能效、移動(dòng)性和安全性,。鑒于此,，電子發(fā)燒友誠(chéng)邀德州儀器模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理信本偉先生共同探討電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)。
以安全為基礎(chǔ),，打造高效電機(jī)王國(guó)
打通電機(jī)市場(chǎng),，高效、安全,、智能,、穩(wěn)定是關(guān)鍵
作為工業(yè)控制領(lǐng)先芯片方案廠商，德州儀器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品一直以來(lái)都尤其注重電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的安全性和效率,，也一直致力于提高控制算法的性能,。首先在效率方面，TI的產(chǎn)品通常會(huì)選擇最優(yōu)的驅(qū)動(dòng)端的MOS,，對(duì)于小電流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品TI通常集成MOSFET并且優(yōu)化RDSON,，同時(shí)也持續(xù)通過(guò)降低靜態(tài)電流來(lái)減小電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功耗,。
除此之外，信本偉先生指出,，在工業(yè)領(lǐng)域,，片上保護(hù)是TI一直強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)。像DRV系列電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品全都集成了完整的片上保護(hù)機(jī)制,，包括過(guò)流,、過(guò)熱、短路,、欠壓等等,，并且在最新的直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品DRV10983(＄1.4244)和DRV10975(＄1.7437)上首次嘗試了所謂的Anti-Voltage Surge保護(hù)機(jī)制，主動(dòng)去應(yīng)對(duì)在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由電機(jī)自身對(duì)電源造成的瞬態(tài)電壓過(guò)沖現(xiàn)象,。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品針對(duì)汽車應(yīng)用也做了特別的保護(hù)設(shè)計(jì),，比如針對(duì)load dump condition怎樣能夠在不增加過(guò)多成本的前提下盡量提高產(chǎn)品在這一狀況下的耐壓值。TI具有豐富的電機(jī)專業(yè)技術(shù),、廣泛的選擇范圍,，以及全面的支持，可通過(guò)一顆芯片高度可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)不同電機(jī)或不同負(fù)載,，并且不需要客戶投入過(guò)度的研發(fā)資源,。比如DRV10(＄0.4387)983不需要客戶寫代碼即可驅(qū)動(dòng)一個(gè)無(wú)傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)（控制無(wú)傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)非常復(fù)雜），提供足夠EEPROM,，以便用戶針對(duì)不同電機(jī)進(jìn)行配置以達(dá)到最優(yōu)效果,。
步進(jìn)電機(jī)是電機(jī)家族的“嬰兒”，大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)存在過(guò)零失真及電感放電失真等問(wèn)題,，在信本偉先生看來(lái),，最大的挑戰(zhàn)是如何要同時(shí)解決各種問(wèn)題又不增加過(guò)多的成本，TI最新的DRV8846(＄1.6875)和DRV8880系列產(chǎn)品采取了創(chuàng)新的自適應(yīng)電流衰減和細(xì)分的算法,，對(duì)小電流失真等情況做了充分的考慮,。信本偉先生還強(qiáng)調(diào)，TI的算法一直以來(lái)致力于降低噪音,、減小震動(dòng),、提高電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，保持在電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品及方案四大優(yōu)勢(shì)
作為全球市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者,，TI利用先進(jìn)的電機(jī)控制專業(yè)技術(shù)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合模擬和嵌入式處理產(chǎn)品系列,，可提供完整的電機(jī)系統(tǒng)解決方案,。總結(jié)起來(lái)TI電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和方案主要有四方面的優(yōu)勢(shì)：
1,、產(chǎn)品覆蓋面廣,。產(chǎn)品可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流有刷,、無(wú)刷、步進(jìn)電機(jī),，針對(duì)伺服電機(jī)也有解決方案,。在每個(gè)細(xì)分的電機(jī)類型里，也有不同的解決方案,，比如針對(duì)時(shí)下最熱的BLDC,，我們有有感、無(wú)感的解決方案,，也有方波控制,、弦波控制和更復(fù)雜的FOC，針對(duì)不同功率的電機(jī)都可以找出相應(yīng)的解決方案,。
2,、易于使用，可以縮短客戶的研發(fā)周期,。DRV8系列有刷以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和DRV10系列的無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,，都是將控制部分集成在電機(jī)內(nèi)部且性能很高，客戶可以很容易就完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的設(shè)計(jì),，從而將更多的精力投入到系統(tǒng)端的研發(fā)當(dāng)中,。
3、可靠性高,。TI的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案將保護(hù)機(jī)制集成在芯片內(nèi)部,，可靠性很強(qiáng)。同時(shí)TI的算法也是致力于可以驅(qū)動(dòng)有不同參數(shù)的電機(jī),，使同一款產(chǎn)品可以應(yīng)在有不同應(yīng)用需求的終端產(chǎn)品中而不產(chǎn)生問(wèn)題，簡(jiǎn)化研發(fā)周期,。
4,、完備的產(chǎn)品和支持。TI的產(chǎn)品不僅僅是芯片本身,，我們還提供配套的評(píng)估套件,、參考設(shè)計(jì)、應(yīng)用手冊(cè)等等,，方便用戶使用,。當(dāng)客戶有問(wèn)題時(shí)可以聯(lián)絡(luò)我們的FAE，但更方便的是直接登錄我們的E2E論壇或者為德州儀器在線支持社區(qū),，電機(jī)驅(qū)動(dòng)專家會(huì)在論壇上直接幫客戶解決技術(shù)問(wèn)題,。
電機(jī)是工業(yè)領(lǐng)域非常重要的一部分，同時(shí)也被稱為耗電大戶,，如何利用好電機(jī),，一直以來(lái)都是業(yè)內(nèi)非常重視的問(wèn)題,。信本偉先生認(rèn)為，對(duì)算法的優(yōu)化其實(shí)很大程度上也是聚焦在對(duì)效率的優(yōu)化上,，在此領(lǐng)域一直居于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位,。TI的產(chǎn)品通常會(huì)選擇最優(yōu)驅(qū)動(dòng)端的MOS，對(duì)于小電流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品TI通常集成MOSFET并且優(yōu)化RDSON,，同時(shí)也持續(xù)通過(guò)降低靜態(tài)電流來(lái)減小電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功耗,。